Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Безопасность рабочей зоны литейного производства 8
1.1. Основные источники выделения вредных веществ литейного цеха 8
1.2. Удельные показатели выделения вредных веществ на различных этапах технологического процесса 16
1.4. Выводы по первой главе 27
Глава 2. Экспериментальное определение характеристик запыленности рабочей зоны от организованных и неорганизованных выбросов 29
2.1.Приборы и методы оценки параметров выделения и выбросов пыли 29
2.1.1. Определение концентраций пыли и оценка истинной плотности пыли 33
2.1.2. Определение дисперсного, фракционного и элементного состава пыли 41
2.1.3. Определение расхода, скорости, температуры и относительной влажности газа 45
2.1.4. Оценка погрешности эксперимента 52
2.2. Анализ экспериментальных данных по дисперсному, фракционному и элементному составу 56
2.3. Построение эмпирической зависимости по экспериментальным данным 68
2.4. Выводы по второй главе 80
Глава 3. Анализ параметров рассеивания выбросов и критериев экологического риска 81
3.1. Определение параметров рассеивания выбросов 81
3.2. Расчет критериев экологического риска 89
3.3. Выводы по третьей главе 97
Глава 4. Технико-экономическая эффективность технологий очистки вредных веществ в атмосферу 98
4.1. Экономическая эффективность природоохранных мероприятий по очистке выбросов в атмосфере 98
4.2. Экономическая эффективность коэффициента экологического риска 110
4.3. Выводы по четвертой главе 112
Общие выводы 113
Литература
- Удельные показатели выделения вредных веществ на различных этапах технологического процесса
- Определение концентраций пыли и оценка истинной плотности пыли
- Расчет критериев экологического риска
- Экономическая эффективность коэффициента экологического риска
Введение к работе
Актуальность. К опасным и вредным факторам литейного производства относятся высокие концентрации пыли и вредных газов, выделяющихся на различных этапах технологического процесса.
Выгрузка, загрузка и перемещение материалов, процессы сушки и дробления материалов, извлечение отливок из песчано-глинистых форм и освобождение их от отработанных формовочных смесей, процессы очистки литья приводят к тому, что пыль загрязняет рабочую зону литейного производства.
Степень агрессивности вредных веществ определяется предельно допустимой концентрацией, которая для различных по природе и химическому составу пылей различна, в частности, их ПДК в рабочей зоны колеблются от 2 до 10 мг/м3. Увеличение содержания Si02 ужесточает требования к чистоте воздуха рабочей зоны в литейных цехах.
Дисперсный, фракционный и элементный состав пыли также определяют гигиеническое состояние рабочей зоны литейного производства. По мнению специалистов, наличие в воздухе пыли размером менее 10 мкм увеличивает опасиосгь получения профзаболеваний: пневмокониоза (силикоза), броігхитов из-за низкой скорости оседания пыли и ее длительного пребывания в воздухе рабочей зоны. Кроме того, тонкодисперсная пыль и пыль размером менее 10 мкм создает дополнительные трудности в пылеулавливании.
Анализы частиц в пылеприемниках циклонов обычного типа показывают их удовлетворительную эффективность в отношении пыли d>20 мкм и недостаточную относительно пылей меньшего диаметра. Следовательно, целесообразна оценка параметров пыли в выбросе после пылеуловителя и в зоне рассеивания. Определение истиной плотности частиц также необходимо для оценки скоростей витания пыли и правильного подбора пылеуловителя.
Оценка параметров организованных и неорганизованных выбросов дает возможность установить степень экологического риска производства в отношении загрязнения атмосферы. В методиках оценки экологической опасности предприятий описаны различные подходы, дающие значительно отличающиеся результаты, что подтверждает необходимость разработки метода, учитывающего комплекс параметров выброса
Цель работы: исследование способов улучшения условий труда на участках литейного производства за счет снижения запыленности до предельно допустимой концентрации.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
На основе теоретических и экспериментальных данных оценить дисперсный, фракционный и элементный состав пыли на участках выбивных решеток и дробеструйных.
Визуализировать результаты оценки фракционного, дисперсного и элементного состава пыли на основе использования рентгеноспектрального микроанализа.
Установить эффективность существующих пылеулавливающих устройств и оценить истинную плотность уловленной пыли.
Произвести оценку фактических концентраций пыли в рабочей зоне цеха и в заветренной зоне промплощадки.
5; На основе анализа существующих методов оценки экологической опасности технологических процессов разработать методику расчета коэффициента экологического риска, наиболее полно учитывающего характеристики выбросов вредных веществ.
Разработать организационные и технические мероприятия по обеспечению безопасных параметров воздуха рабочей зоны.
Произвести оценку экологической эффективности предлагаемых организационно-технических мероприятий.
Научная новизна:
Выявленные закономерности дисперсного и элементного состава пыли на основе рентгеноспектрального микроанализа с визуализацией проб, позволило обеспечить улавливание частиц диаметром менее 20 мкм.
На основе анализа существующих методов оценки экологической опасности в рабочей зоне литейных цехов получена аналитическая зависимость определения коэффициента экологического риска, позволяющая учесть в комплексе токсичность, мощность и геометрию выброса в комплексе.
Практическая значимость работы:
Предложен метод оценки категории литейного производства как источника загрязнения атмосферы на основе коэффициента экологического риска, рассчитанного по аналитической зависимости, учитывающей комплекс характеристик выброса.
Разработаны инженерно-технические мероприятия по снижению загрязнения рабочей зоны литейного цеха, основанные на использовании пылеуловителя мокрой очистки, что показывает высокую эффективность улавливания пыли до 98,5%.
Обеспечена социально-экономическая эффективность разработанных мероприятий по снижению загрязнения воздуха в рабочей зоне и на территории литейного производства.
Разработанная модель применяется при подготовке проектов ПДВ и раздела «Охрана окружающей среды» рабочего проекта предприятия.
Методы исследований. Достоверность полученных результатов обеспечивается применением методов и средств, рекомендуемых нормативными документами по обеспечению безопасности труда, использованием достоверных данных теории и практики обеспыливания, дублированием экспериментальных методов, использовании методов теории вероятности, математической статистики.
Реализация в промышленности. На ЗАО «Донкузлитмаш» внедрены в литейное производство кузнечно-прессового оборудования методика оценки коэффициента экологического риска предприятия и конструкция мокрого пылеуловителя, обеспечивающего снижение концентрации пыли до уровня предельно допустимой концентрации в рабочей зоне. Достигнут социально-экономический эффект.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на международных научно-практических конференциях «Высокие технологии в экологии» (Воронеж, 2005), «Обеспечение безопасности в чрезвычайных ситуациях» (Воронеж 2010); на межрегиональных научно-практических конференциях «Высокие технологии в экологии» (Воронеж, 2010), «Проблемы и перспективы экологической безопасности» (Воронеж 2010г.); на всероссийской научно-практической конференции «Инновации в сфере науки, образования и высоких технологий» (Воронеж, 2010).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, списка литературы. Материал диссертации содержит 130 страниц машинописного текста, 35 таблиц, 19 рисунков, список литературы из 140 наименований.
В приложении вынесены сведения о внедрении.
Удельные показатели выделения вредных веществ на различных этапах технологического процесса
Образуется при неполном сгорании веществ, содержащих углерод. Оказывает быстрое токсичное действие на организм человека при повышенной концентрации в воздухе [119]. Некоторые лица обладают повышенной чувствительностью к воздействию этого вещества, первыми симптомами отравления являются головные боли, тошнота и чувство слабости. Особенно чувствительны беременные женщины и лица ослабленные, страдающие хроническими заболеваниями легких, сердца, печени и др.
Действие его основывается на вытеснении кислорода из гемоглобина крови, что делает кровь неспособной переносить кислород из легких к тка ням. Из-за пониженного содержания кислорода в крови наступает удушье. Класс опасности - 4, ПДК = 5,0 мг/м3.
Возможны отравления парами фенола, мелкой пылью, образующейся при конденсации в более холодном воздухе паров, а также при попадании его на кожу. Поражение 0,5-0,25 поверхности . тела смертельно, при поражении 0,25-0,17 поверхности происходит отравление с повышением температуры, нарушением функций нервной системы, кровообращения и дыхания. Класс опасности - 2, ПДК = 0,01 мг/м .
Газ с резким запахом. Растворы выделяют газообразный формальдегид даже при комнатной температуре и особенно при нагревании. Газообразный формальдегид горит. С воздухом или кислородом образует взрывчатые смеси. Раздражающий газ, обладающий также и общей ядовитостью. Есть указания на сильное действие на центральную нервную систему.
Формальдегид в топках образуется при переохлаждении фронта горения от потоков избыточного вторичного воздуха или от холодных стенок топок. Класс опасности - 2, ПДКмр =0,035 мг/м . Бенз(а)пирен (C2oHi2) Канцерогенное вещество, вызывающее генные мутации и раковые заболевания. Образуется при неполном сгорании топлива. Бенз(а)пирен обладает высокой химической стойкостью и хорошо растворяется в воде, из сточных вод распространяется на большие расстояния от источников загрязнений и накапливается в донных отложениях, планктоне, водорослях и водных ор ганизмах.
Бенз(а)пирен обладает канцерогенным действием, поэтому является наиболее опасным ингредиентом. Н.В. Лавров предлагает следующий механизм образования бенз(а)пирена:
С6Н2+3 С2Н2+4С2Н=С20Н12, где СбН2 - полирадикал-зародыш сажи, С2Н2 и С2Н - элементарные строительные блоки. Класс опасности - 1, среднесуточная ПДК=1 10 мг/м . В данной работе рассматривается влияние взвешенных веществ на рабочую зону операторов литейного производства.
Взвешенные частицы — это термин, используемый для описания взвешенных в воздухе твердых и жидких частиц размером больше молекулы (диаметр молекулы 0,0002 мкм), но меньше 500 мкм (1 мкм=10"4 см). В этом диапазоне размеров частицы во взвесях имеют время жизни от нескольких секунд до нескольких месяцев. На поведение частиц размером менее 0,1 мкм оказывает существенное влияние броуновское движение за счет столкновения с отдельными молекулами. Частицы размерами между 0,1 и 1 мкм в спокойной атмосфере имеют скорости оседания несравненно меньше, чем скорость ветра; при размере более 1 мкм оседание заметно, но все еще мало; для частиц размером примерно 20 мкм скорости оседания уже велики, и такие частицы удаляются из атмосферы гравитационным оседанием или другими инерционными процессами [68,96].
Взвешенные частицы могут быть химически инертны или химически активны сами по себе, они могут быть инертны, но поглощать химически активные вещества из рабочей зоны, или могут объединяться, образуя химически активные компоненты. В зависимости от их химического состава и физического состояния взвешенные частицы наносят значительный вред материалам. Частицы запыляют окрашенные поверхности и одежду, просто оседая на них.
Еще более существенно, что взвешенные частицы могут быть причи ной прямого химического разрушения материалов либо путем непосредственной коррозии, либо путем воздействия адсорбированных и абсорбированных разъедающих химикалиев в присутствии инертных частиц. Металлы первоначально могут сопротивляться коррозии в сухом воздухе или даже в чистом влажном воздухе. Однако гигроскопические частицы, обычно присутствующие в рабочей зоне, могут разъедать металлические поверхности и в отсутствие других загрязнителей [40, 129].
Взвешенные частицы сами по себе или в комбинации с другими загрязнителями представляют очень серьезную угрозу для здоровья человека. Загрязнители попадают в организм человека главным образом через систему дыхания [108, 120]. Для органов дыхания при этом существует непосредственная угроза, так как, по оценкам, около 50% частиц в диапазоне от 0,01 до 10 мкм, проникающих в легкие, осаждаются в них.
Взвешенные частицы могут вызывать токсический эффект одним или несколькими из следующих трех путей: 1. Частица может быть токсична вследствие ее химических или физических характеристик. 2. Частица может быть помехой для одного или нескольких механизмов, которыми нормально очищается респираторный тракт. 3. Частица может быть носителем абсорбированного на ней токсичного вещества.
Определение концентраций пыли и оценка истинной плотности пыли
Промышленная безопасность литейного производства связана с рисками отказов в работе приборов и оборудования, а также с наличием причин, вызывающих дефекты отливок из-за несовершенства технологических режимов [4,91]. В значительной степени последнее связано с прочностью и чистотой поверхности формовочной смеси.
Важным условием получения прочной формовочной смеси является обеспечение равномерного обволакивания всей поверхности зерен смеси связующей составляющей [31,98]. Равномерность ее распределения определяется конструкцией смесителя и временем смешивания. При увеличении времени перемешивания прочность на сжатие сначала возрастает, достигает максимума (обычно через 6-8 мин.), а затем начинает снижаться.
Сопротивление сдвигу дисперсной системы в общем виде выражается равенством: где Н - сдвигающее усилие; Р — удельная вертикальная нагрузка; f — коэффициент внутреннего трения; С - сила сцепления; F - площадь среза.
Применение связующих, обеспечивающих высокую прочность формовочной смеси и новых технологических схем литья - по выплавляемым моделям, в формы на термореактивном связующем (фактически в пластмассовые формы с песчаным наполнителем), в формы из жидкостекольных смесей и др., - позволило получить тонкостенную неметаллическую оболочковую форму с высокой чистотой поверхности [46,90].
Качество отливок зависит также от режимов заполнения форм, истечения металлов и их свойств, внешних сил, охлаждения и затвердения металла в процессе разливки.
Жидкий металл в процессе заполнения формы может разрушать ее стенки и переносить продукты разрушения в различные части отливки, образуя засоры [17,18]. Количество засоров уменьшается в два раза в отливках, отлитых с литниковой чашей, по сравнению с отливками, отлитыми с литниковой воронкой, однако применение литниковой чаши вызывает неудобства при выполнении ряда последующих технологических операций [75].
При длительном воздействии струи металла на поверхность стержня из песчано-масляной или опилочной смеси происходит выгорание органических добавок, в результате чего, хотя отслаивание и не происходит, чистота поверхности отливки значительно ухудшается.
Качество атмосферного воздуха в рабочей зоне литейного цеха зависит от концентраций вредных веществ и их токсичности [93,97]. Эффективность существующих средств очистки выбросов не обеспечивает выполнение требований гигиенических норм. Предварительные экспериментальные и расчетные данные показывают многократное превышение максимальных приземных концентраций над предельно допустимыми: по данным Бромлея [22], это превышение доходит до 20 раз. При штучном производстве это носит кратковременный характер, однако при серийном степень экологического риска значительно увеличивается.
В связи с тем, что предельно допустимая концентрация пыли в рабочей зоне ПДКр.з. зависит от содержания S1O2 , в частности, при SiO2 10% ПДКр-3/=10 мг/м , а фактическое содержание БЮг колеблется в диапазоне от SiO2=35-50% по [13], 28,2 - 46,51% по [22] и почти по всем участкам литейного производства сопровождается наличием кварца, при этом ПДКР.3. необ-ходимо в расчет принимать равным 2 мг/м . Это и определяет более жесткий подход к оценке санитарного состояния рабочей зоны и эффективности инженерно-технических мероприятий по снижению загрязнения воздуха.
При действии общеобменной и локальной вентиляции, а также наличии источников тепловыделения (печей, плавильных агрегатов) конвекция потоков воздуха рабочей зоны цеха и, следовательно, условия распространения в связи с этим вредных веществ, в том числе и пыли, имеют сложный характер [3,72].
Несмотря на противоречивость данных по содержанию пыли на раз-личных участках литейных цехов по данным [13] 5000 - 20000 мг/м , [22] 600 - 20000 мг/м , [88] до 14870 мг/м , все исследователи сходятся во мнении, что на всех участках имеет место многократное превышение фактических концентраций пыли над ПДКрз.
При этом размеры частичек пыли, по нашим экспериментальным данным, колеблются в диапазоне от 0 до 200 мкм. По данным авторов [13], d=0 до 150 мкм, [22] d=0 до 75 мкм.
Оценка дисперсности пыли и ее истинной плотности необходимы по двум причинам. Во-первых, они определяют степень воздействия на человека. В частности, наличие пыли размером менее 10 мкм, так называемой «легочной», указывает на возможность получения ряда профессиональных заболеваний: помимо дерматитов, конъюнктивита и катаракты, еще и пневмоко-ниоза и силикоза.
Во-вторых, размеры взвешенных частиц и плотность существенным образом определяют выбор пылеулавливающих устройств, оптимальные параметры выброса запыленного воздуха.
Поэтому особое значение приобретает анализ и оптимизация уже действующих пылеулавливающих комплексов в сочетании с новыми перспективными разработками и технологиями утилизации пыли.
Важным свойством пылеулавливающих устройств является то, что эффективность улавливания данного размера частиц, известная как фракционная эффективность улавливания, увеличивается с размером частиц [24,43]. Если эффективность улавливания для данного размера является хорошей (например, 90% при 10 мкм), то для частиц большего размера эффективность будет еще лучше. Отметим, однако, что фракционная эффективность улавливания резко меняется с размером частиц.
Расчет критериев экологического риска
Факельные выбросы литейных цехов осуществляются через относительно низкие трубы в зону промплощадки предприятия, при этом необходим контроль приземных концентраций пыли и оценка их соотношения к нормативным значениям предельно допустимых концентраций рабочей зоны [99,100].
Анализ данных показывает, что наибольшее воздействие на уровень загрязнения атмосферы оказывают метеоклиматические условия (скорость и направление ветрового потока, температура и влажность воздуха), а также параметры источников выбросов и архитектурно-планировочные особенности местности.
Из выявленных закономерностей суточного и сезонного распределения примеси в воздухе следует, что увеличение выбросов связано с наличием различного вида инверсий. При разрушении основания инверсии в течении дня и увеличении скорости ветрового потока происходит ослабление уровня запыленности воздуха.
В связи с особенностями промплощадки предприятия выделяются зоны повышенного (с ПДК) и пониженного (с ПДК) загрязнения воздуха вредными выбросами. Повышенное содержание примесей в воздухе формируется в заветренной зоне зданий, для них характерно влияние штилей, инверсии температуры, интенсивный турбулентный обмен в дневное время [64,82].
Как следует из выявленных закономерностей, существенное влияние на уровень загрязнения воздуха примесями оказывает изменение влажности и температуры воздуха, и наоборот, последние зависят от концентрации примеси в воздухе [92]. Величина влажности в исследуемой точке p,(q) определяется зависимостью P,(c) = Po(c)-10-"-(t,2), (3.1) где q - концентрация вредного вещества; t - время; х, - координаты; Uj и к, -составляющие средней скорости перемещения примеси и коэффициента обмена, относящиеся к направлению оси х, (i=l,2,3); а - коэффициент, определяющий изменение концентрации за счет превращения примеси.
Уравнение (3.3) описывает пространственное распределение средних концентраций, а также их изменения со временем. В этой связи оно может рассматриваться как прогностическое уравнение.
Обычно в декартовой системе координат оси хх и х2, расположенные в горизонтальной плоскости, обозначают через х и у, а вертикальную ось Хз -через z; соответственно щ= и, u2= v, u3= о) и ki=kx к2=кУ) кз=к2.
В общем случае коэффициент обмена в турбулентном потоке представляется тензором второго порядка. Уравнение (3.3) записано в предположении, что оси координат совпадают с главными осями тензора, при этом недиагональные составляющие его исчезают и отличны от нуля только диагональные компоненты: хх— XJ уу— у, zz—K-z При решении практических задач вид уравнения (3.3) упрощается. Так, если ось х ориентирована по направлению средней скорости ветра, то х = 0. Вертикальные движения в атмосфере над горизонтальной однородной подстилающей поверхностью малы, и практически можно принимать о =0 в случае легкой примеси, не имеющей собственной скорости перемещения. Если же рассматривается тяжелая примесь, постоянно оседающая, то О) представляет собой скорость осаждения (которая входит в уравнение со знаком минус). При наличии ветра можно пренебречь членом с кх, поскольку в этом направлении диффузионный поток примеси значительно меньше конвективного.
В случае решения прогностических задач в принципе существенно сохранение в (3.3) нестационарного члена —. Однако за период времени, сравнимый со временем переноса примеси х/у от источника к рассматриваемой точке, процесс диффузии стационируется. Изменения концентраций в воздухе со временем носят обычно квазистационарный характер, и практически да часто можно исключить член —, положив его равным нулю.
Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества см мг/м3, при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии хм, м, от источника и определяется по формуле [102] с = "" """7 (3 5) где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы: 200 - для Европейской территории: для районов южнее 50 с. ш., для остальных районов Нижнего Поволжья, Кавказа, Молдавии; для Азиатской территории: для Казахстана. Дальнего Востока и остальной территории Сибири и Средней Азии [123]; М, г/с, - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени; F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; m и п - коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса; Н, м, - высота источника выброса над уровнем земли (для наземных источников при расчетах принимается Н = 2 м); rj - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности, в случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, г]—\\ AT (С) - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг и температурой окружающего атмосфер-ного воздуха Тв; V\, м /с, - расход газовоздушной смеси, определяемый по формуле У\ = j о . (3.6) где Д м, - диаметр устья источника выброса; й)0, м/с, -средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса.
Значения мощности выброса М, г/с, и расхода газовоздушной смеси V\, м3/с, при проектировании предприятий определяются расчетом в технологической части проекта или принимаются в соответствии с действующими для данного производства (процесса) нормативами. В расчете принимаются сочетания М и V\, реально имеющие место в течение года при установленных (обычных) условиях эксплуатации предприятия, при которых достигается максимальное значение см.
Экономическая эффективность коэффициента экологического риска
В Воронежском государственном архитектурно-строительном университете разработаны и защищены авторскими свидетельствами и патентами устройства для очистки выбросов, использующих сырье с большим содержанием высокодисперсной пыли.
В частности, «Устройство для «мокрой» очистки газа» (рис.4.2). [105] может быть использовано для очистки газа от пыли и вредных выбросов литейного производства.
Целью устройства состоит в повышении степени улавливания пыли путем увеличения эффективности коагуляции пыли в двухфазном пылевоздушном потоке. Устройство для мокрой очистки газа состоит из коаксиально установленных цилиндрического корпуса 1, заканчивающегося коническим днищем 2, цилиндрической перегородки 3 и центрального вала с жестко закрепленными на нем горизонтальными коагуляционными пластинами 5, установленного одним концом в крестовине 6 в подшипнике 7, а другим - в верхней крышке 8 в подшипнике 9.
Устройство включает также водоразбрызгивающие форсунки 10, входной патрубок 11, каплеуловитель 12, рычаг 13, палец 14 и шток 15 поршня пневмоцилиндра, обеспечивающего качательные движения вала, патрубок 16 для выхода очищенного воздуха и патрубок 17 для удаления шлама
«Аппарат для мокрой очистки газа» (рис. 4.3) относится к технике мокрой очистки газа от твердых примесей и может быть использовано на предприятиях по производству литья. Целью изобретения является повышение степени улавливания пыли также за счет обеспечения интенсивной коагуляции частичек пыли в увлажненном газовоздушном потоке.
Аппарат имеет корпус 1, имеющий расположенные в верхней части со-осные входной 2 и выходной 3 патрубки, коническое днище 4, заканчивающееся сливным патрубком 5. Внутри корпуса 1 проходит полый вал 6, установленный в подшипниках 7. На валу 6 жестко закреплены радиальные сетчатые коагуляционно-фильтрующие лопасти 8, чередующиеся с установленными на этом валу сплошными лопастями-дисками 9.
На внешней стороне корпуса 1 аппарата по периметру верхней его части закреплены водоразбрызгиватель 10, обеспечивающие подачу воды или другой жидкости внутрь аппарата на коагуляционный элемент. В верхней части конического днища установлен датчик уровня шлама 11, соединенный с клапаном 12.
Запыленный воздух через входной патрубок 2 поступает внутрь корпуса 1 аппарата, где встречается с сетчатыми пылеулавливающими лопастями 8 и сплошными коагуляционными лопастями 9, жестко закрепленными на валу 6, установленном в подшипниках 7. Воздушный поток воздействует на сетчатые 8 и сплошные лопасти 9 и приводит во вращательное движение крыльчатку. Частички пыли, перемещающиеся воздушным потоком, встречаются со сплошными и сетчатыми лопастями, смоченными водой, коагулируются в более крупные и смываются водой, поступающей из форсунок 10, в коническое днище 4.
Улавливание пыли осуществляется как сетчатыми лопастями 8, на элементах которых при смачивании водой появляются жидкостные пленки, обеспечивающие улавливание пыли, так и сплошными лопастями 9, при сталкивании с влажными поверхностями которых частицы пыли коагулируются в более крупные, а затем водой, поступающей из форсунок 10, смываются в коническое днище 4.
Сочетание сплошных и сетчатых лопастей обеспечивает вращение крыльчатки без применения дополнительной энергии, так как она приводится во вращение проходящим через аппарат газовоздушным потоком, и высокую степень очистки за счет улучшения динамики процесса коагуляции. Вращение сетчатых лопастей повышает эффективность пылеулавливания за счет перемешивания запыленного газовоздушного потока с каплями жидкости, получения мелкодисперсной фазы, повышающей степень коагуляции пыли, улавливания ее ячеистыми элементами лопастей и сброса в коническое днище 4.
Накопление шлама в коническом днище 4 происходит до датчика уровня 11, соединенного с клапаном 12, установленным в нижней части конусообразного днища 4 и открывающимся при срабатывании датчика 11. Шлам поступает в отстойник, из которого отстоявшаяся вода снова используется для подачи на коагуляционный элемент, а подсушенный шлам направляется в производство для изготовления продукции. Меняя количество сеток и размеры ячеек в них, можно добиться очень высокой степени очистки, достигающей 98,5%. Годовая эффективность мероприятий по защите атмосферы от выбросов пыли Э определяется по формуле: 3=APm-3K-AZ, (4.7) где АРт — преотвратительный экономический ущерб от выбросов загрязняющих веществ, тыс. руб.; AZ - дополнительные годовые затраты, необходимые для осуществления природоохранного мероприятия (оплата оператора, обслуживающего установку), тыс. руб. Затраты складываются из стоимости пылеуловителя, шламоотстойника (всего 50 тыс.руб.) и монтажа оборудования (3000 тыс. руб.). Затраты капитальные: ЗК=Спу.+Сш.0.+ См, (4.8) где Спу - стоимость пулеуловителя; Сш,0. - стоимость шламоотстойника; См -стоимость монтажа оборудования. Гарантированный срок амортизации оборудования 10 лет, следовательно коэффициент амортизации оборудования составляет Ка 0,1. Эксплуатационные затраты определяются стоимостью электроэнергии и дополнительной оплатой оператора, обслуживающего установку AZ3 (не изменились):
